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序號(hào): 編碼: 第九屆“挑戰(zhàn)杯”廣東大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽作品申報(bào)書 作品名稱: 遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)故障檢測(cè)系統(tǒng) 學(xué)校全稱: 華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 申報(bào)者姓名 (集體名稱): 趙偉寧 李鵬程 張敬輝 類別:自然科學(xué)類學(xué)術(shù)論文 哲學(xué)社會(huì)科學(xué)類社會(huì)調(diào)查報(bào)告和學(xué)術(shù)論文 科技發(fā)明制作A類 科技發(fā)明制作B類 報(bào)送方式:省級(jí)報(bào)送作品高校直送作品說(shuō) 明1.申報(bào)者應(yīng)在認(rèn)真閱讀此說(shuō)明各項(xiàng)內(nèi)容后按要求詳細(xì)填寫。2申報(bào)者在填寫申報(bào)作品情況時(shí)只需根據(jù)個(gè)人項(xiàng)目或集體項(xiàng)目填寫A1或A2表,根據(jù)作品類別(自然科學(xué)類學(xué)術(shù)論文、哲學(xué)社會(huì)科學(xué)類社會(huì)調(diào)查報(bào)告和學(xué)術(shù)論文、科技發(fā)明制作)分別填寫B(tài)1、B2或B3表。所有申報(bào)者可根據(jù)情況填寫C表。3.表內(nèi)項(xiàng)目填寫時(shí)一律用鋼筆或打印,字跡要端正、清楚,此申報(bào)書可復(fù)制。4.序號(hào)、編碼由第九屆“挑戰(zhàn)杯”廣東大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽組委會(huì)填寫。5學(xué)術(shù)論文、社會(huì)調(diào)查報(bào)告及所附的有關(guān)材料必須是中文(若是外文,請(qǐng)附中文本),請(qǐng)以4號(hào)楷體打印在A4紙上,附于申報(bào)書后,字?jǐn)?shù)在8000字左右(文章版面尺寸14.522cm)。6作品申報(bào)書須按要求由各校競(jìng)賽組織協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)統(tǒng)一寄送。7.其他參賽事宜請(qǐng)向本校競(jìng)賽組織協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)咨詢。A2申報(bào)者情況(集體項(xiàng)目)說(shuō)明:1必須由申報(bào)者本人按要求填寫;2申報(bào)者代表必須是作者中學(xué)歷最高者,其余作者按學(xué)歷高低排列;3本表中的學(xué)籍管理部門簽章視為申報(bào)者情況的確認(rèn)。申報(bào)者代表情況姓名趙偉寧性別男出生年月1985-02學(xué)校華南農(nóng)業(yè)大學(xué)系別、專業(yè)、年級(jí)信息學(xué)院04軟件工程學(xué)歷本科學(xué)制4年入學(xué)時(shí)間2004-9作品名稱遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)故障檢測(cè)系統(tǒng)畢業(yè)論文題目遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)故障檢測(cè)系統(tǒng)通訊地址廣州天河華南農(nóng)業(yè)大學(xué)華山宿舍17-507郵政編碼510642辦公電住地通訊地址廣州天河華南農(nóng)業(yè)大學(xué)華山宿舍17-507郵政編碼510642住宅電他作者情況姓 名性別年齡學(xué)歷所在單位趙偉寧男21本科華南農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院李鵬程男20本科華南農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院張敬輝男21本科華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院資格認(rèn)定學(xué)校學(xué)籍管理部門意見以上作者是否為2006年7月1日前正式注冊(cè)在校的全日制非成人教育、非在職的高等學(xué)校中國(guó)籍??粕?、本科生、碩士研究生或博士研究生。是 否 (部門簽章)年 月 日院系負(fù)責(zé)人或?qū)熞庖姳咀髌肥欠駷檎n外學(xué)術(shù)科技或社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)成果是 否負(fù)責(zé)人簽名:年 月 日B3申報(bào)作品情況(科技發(fā)明制作)說(shuō)明:1必須由申報(bào)者本人填寫;2本部分中的科研管理部門簽章視為對(duì)申報(bào)者所填內(nèi)容的確認(rèn); 3本表必須附有研究報(bào)告,并提供圖表、曲線、試驗(yàn)數(shù)據(jù)、 原理結(jié)構(gòu)圖、外觀圖(照片),也可附鑒定證書和應(yīng)用證書; 4作品分類請(qǐng)按照作品發(fā)明點(diǎn)或創(chuàng)新點(diǎn)所在類別填報(bào)。作品全稱遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)故障檢測(cè)系統(tǒng)作品分類( B)A機(jī)械與控制(包括機(jī)械、儀器儀表、自動(dòng)化控 制、工程、交通、建筑等) B信息技術(shù)(包括計(jì)算機(jī)、電信、通訊、電子等) C數(shù)理(包括數(shù)學(xué)、物理、地球與空間科學(xué)等) D生命科學(xué)(包括生物、農(nóng)學(xué)、藥學(xué)、醫(yī)學(xué)、健 康、衛(wèi)生、食品等) E能源化工(包括能源、材料、石油、化學(xué)、化 工、生態(tài)、環(huán)保等)作品設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路,創(chuàng)新點(diǎn),技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)本作品核心為主機(jī)故障檢測(cè)卡,能夠在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上使用文字,圖像等直觀地報(bào)告被檢主機(jī)出現(xiàn)的故障。思路:用終端檢測(cè)子系統(tǒng)(一張PCI卡)捕捉被診主板的BIOS啟動(dòng)錯(cuò)誤代碼,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信子系統(tǒng)發(fā)送到遠(yuǎn)程主機(jī),最后由在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上的分析子系統(tǒng)將錯(cuò)誤信息以及處理建議顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上。本系統(tǒng)完成可視化檢測(cè),提高主機(jī)診斷的效率,用戶在遠(yuǎn)程主機(jī)上操作基本就可以完成對(duì)主機(jī)的檢測(cè);而且提供交互功能接受用戶添加筆記。關(guān)鍵的技術(shù)有(1)PCI制板技術(shù)(2)主板偵錯(cuò)技術(shù)(3)單片機(jī)和串口通信(4)軟件系統(tǒng)編程系統(tǒng)的主要指標(biāo)有:診斷的正確率,系統(tǒng)操作的便易性。作品的科學(xué)性先進(jìn)性(必須說(shuō)明與現(xiàn)有技術(shù)相比、該作品是否具有突出的實(shí)質(zhì)性技術(shù)特點(diǎn)和顯著進(jìn)步。請(qǐng)?zhí)峁┘夹g(shù)性分析說(shuō)明和參考文獻(xiàn)資料)目前對(duì)計(jì)算機(jī)的維修主要方式是憑借經(jīng)驗(yàn),通常的置換法、使用主板偵錯(cuò)卡等。偵錯(cuò)卡又叫POST卡、DEBUG卡??ㄉ系臄?shù)碼管可以把主板的故障信息以十六進(jìn)制的數(shù)字顯示出來(lái)。在PC的操作系統(tǒng)引導(dǎo)工作完成前,數(shù)碼管顯示的代碼總處于變化狀態(tài),等待變化停止,通過(guò)查閱使用手冊(cè)大概獲知主機(jī)發(fā)生的故障。雖然這些輔助設(shè)備對(duì)計(jì)算機(jī)維修提供了很大的幫助,但是使用相當(dāng)不方便。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了基于串口通信的遠(yuǎn)程主機(jī)診斷,它能夠很好的解決以上提出的問(wèn)題。用戶在被診主板接上終端檢測(cè)卡以后,可以在遠(yuǎn)程主機(jī)上完成對(duì)被診主機(jī)的重啟;能夠診斷主機(jī)的故障,通過(guò)對(duì)診斷信息的分析,把診斷結(jié)果以文字,圖形直接顯示到控制主機(jī)的屏幕上。實(shí)現(xiàn)可視化診斷,控制。同時(shí),系統(tǒng)接受用戶的輸入,用戶可以添加自己的記錄,方便以后的查閱。本系統(tǒng)經(jīng)濟(jì),使用方便,為主機(jī)的維修帶來(lái)更多的方便。作品在何時(shí)、何地、何種機(jī)構(gòu)舉行的評(píng)審、鑒定、評(píng)比、展示等活動(dòng)中獲獎(jiǎng)及鑒定結(jié)果本項(xiàng)目取得華南農(nóng)業(yè)大學(xué)2006-2007年度創(chuàng)新項(xiàng)目立項(xiàng)支持。申報(bào)名稱為:基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程主機(jī)故障診斷的研究與設(shè)計(jì)作品所處階 段( B )A實(shí)驗(yàn)室階段 B中試階段 C生產(chǎn)階段D (自填)技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式普通授權(quán)許可,轉(zhuǎn)讓的是系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)專利作品可展示的形 式 實(shí)物、產(chǎn)品 模型 圖紙 磁盤 現(xiàn)場(chǎng)演示 圖片 錄像 樣品使用說(shuō)明及該作品的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),提供該作品的適應(yīng)范圍及推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明及市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)使用步驟:1)關(guān)閉被檢主機(jī)電源。2)插上檢測(cè)卡,連接好卡到遠(yuǎn)程主機(jī)的串口連線。3)打開被檢主機(jī)電源,在遠(yuǎn)程主機(jī)打開軟件,點(diǎn)擊“開始檢測(cè)”按鈕。等待軟件報(bào)告結(jié)果。4)根據(jù)軟件指示查閱檢測(cè)結(jié)果和建議,以及需要是可以添加記錄。本系統(tǒng)結(jié)合了軟件和硬件,使用方便,操作簡(jiǎn)單。在軟件上可以拓展更多的功能,這樣的系統(tǒng)易于擴(kuò)展,同時(shí)因?yàn)楣收闲畔⑹腔跀?shù)據(jù)庫(kù)而獨(dú)立于軟件的,可以方便維護(hù)和通過(guò)Internet更新。根據(jù)系統(tǒng)的這些性能,系統(tǒng)可以提供給主板廠商,計(jì)算機(jī)維修部門,以及大型單位的計(jì)算機(jī)維護(hù)部門。提高這些機(jī)構(gòu)的生產(chǎn)效率,經(jīng)濟(jì)效益是可觀的。專利申報(bào)情況提出專利申報(bào) 申報(bào)號(hào) 申報(bào)日期 年 月 日已獲專利權(quán)批準(zhǔn) 批準(zhǔn)號(hào) 批準(zhǔn)日期 年 月 日 未提出專利申請(qǐng)科研管理部門簽 章 年 月 日C.當(dāng)前國(guó)內(nèi)外同類課題研究水平概述 說(shuō)明:1.申報(bào)者可根據(jù)作品類別和情況填寫; 2.填寫此欄有助于評(píng)審。和本系統(tǒng)功能相似的一個(gè)產(chǎn)品是Debug卡。目前市場(chǎng)上Debug卡主要分為兩種類型:第一個(gè)就是ISA接口的Debug卡;還有一種是PCI接口的Debug卡。其中,基于PCI接口的Debug卡如圖:在國(guó)外市場(chǎng)上出現(xiàn)這類型的產(chǎn)品,主要也是由中國(guó)制造,名字一般叫:Motherboard Diagnostic Debug Decode POST Card。計(jì)算機(jī)的POST碼是計(jì)算機(jī)在上電自檢時(shí)標(biāo)記測(cè)試項(xiàng)目的一個(gè)8位數(shù)據(jù)。Debug卡的基本原理都是通過(guò)捕捉這個(gè)數(shù)值,然后將它顯示到一個(gè)數(shù)碼管上。用戶通過(guò)廠家提供的數(shù)據(jù)查表可以大概知道主板發(fā)生的故障。和這些產(chǎn)品相比,我們的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)故障檢測(cè)系統(tǒng)主要有下面幾大優(yōu)點(diǎn):(1) 直觀的可視化診斷報(bào)告改進(jìn)了傳統(tǒng)的使用故障音或者使用16進(jìn)制代碼顯示診斷結(jié)果的方式,使用文字,圖像的方式直接將診斷的結(jié)果顯示到屏幕上,用戶可以直接由診斷結(jié)果知道被檢主機(jī)出現(xiàn)的故障。(2) 方便的操作一次上卡,多次檢測(cè)。只要一次插上檢測(cè)卡,便可以在計(jì)算機(jī)前通過(guò)鼠標(biāo)點(diǎn)擊實(shí)現(xiàn)多次的檢測(cè),系統(tǒng)自動(dòng)控制被檢測(cè)主機(jī)重新啟動(dòng)。(3) 強(qiáng)大的交互功能除了使用系統(tǒng)固定的數(shù)據(jù)庫(kù)提供診斷信息外,用戶在測(cè)試的同時(shí)也可以向系統(tǒng)添加個(gè)人的筆記,這些筆記是用戶經(jīng)驗(yàn)的積累,對(duì)于以后的檢測(cè)工作非常有利。(4) 簡(jiǎn)易的可擴(kuò)展性系統(tǒng)的故障信息和軟件系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立,這為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)的更新提供了可能,更新系統(tǒng)時(shí)只需要通過(guò)Internet或者其他方式獲得新的數(shù)據(jù)庫(kù)便可以擴(kuò)大系統(tǒng)的功能。(5) 寬廣的推廣前景根據(jù)系統(tǒng)的這些性能,系統(tǒng)可以提供給主板廠商,計(jì)算機(jī)維修部門,以及大型單位的計(jì)算機(jī)維護(hù)部門。提高這些機(jī)構(gòu)的生產(chǎn)效率,經(jīng)濟(jì)效益是可觀的。D.推薦者情況及對(duì)作品的說(shuō)明說(shuō)明:1由推薦者本人填寫; 2推薦者必須具有高級(jí)專業(yè)技術(shù)職稱,并是與申報(bào)作品 相同或相關(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者或?qū)I(yè)技術(shù)人員(教研組 集體推薦亦可); 3推薦者填寫此部分,即視為同意推薦; 4推薦者所在單位簽章僅被視為對(duì)推薦者身份的確認(rèn)。推薦者情況姓 名性別年齡職稱工作單位通訊地址郵政編碼單位電話住宅電話推薦者所在單位簽章 (簽章) 年 月 日請(qǐng)對(duì)申報(bào)者申報(bào)情況的真實(shí)性作出闡述 請(qǐng)對(duì)作品的意義、技術(shù)水平、適用范圍及推廣前景作出您的評(píng)價(jià)其它說(shuō)明推薦者情況姓 名性別年齡職稱工作單位通訊地址郵編單位電話住宅電話推薦者所在單位簽章 簽章日期 年 月 日 請(qǐng)對(duì)申報(bào)者申報(bào)情況的真實(shí)性作出闡述 請(qǐng)對(duì)作品的意義、技術(shù)水平、適用范圍及推廣前景作出您的評(píng)價(jià)其它說(shuō)明學(xué)校組織協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)確認(rèn)并蓋章 (團(tuán)委代章) 年 月 日 校主管領(lǐng)導(dǎo)或校主管部門確認(rèn)蓋章 年 月 日E大賽組織委員會(huì)秘書處資格和形式審查意見組委會(huì)秘書處資格審查意見 審查人(簽名) 年 月 日組委會(huì)秘書處形式審查意見 審查人(簽名) 年 月 日組委會(huì)秘書處審查結(jié)果合格 不合格 負(fù)責(zé)人(簽名) 年 月 日F參賽作品打印處遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)故障檢測(cè)系統(tǒng)作者:趙偉寧 李鵬程 張敬輝指導(dǎo)老師:張明武單位:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院,廣州,510642摘 要:本文主要闡述遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)故障檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。我們的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)故障檢測(cè)系統(tǒng)由故障檢測(cè)系統(tǒng),通信系統(tǒng),分析系統(tǒng)三個(gè)子系統(tǒng)組成。其中故障檢測(cè)系統(tǒng)和通信系統(tǒng)集成到一張PCI卡上,分析系統(tǒng)是運(yùn)行在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng),PCI卡和遠(yuǎn)程主機(jī)通過(guò)串口通信。被檢主機(jī)上電自檢的時(shí)候,故障檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)GAL器件的瞬時(shí)譯碼迅速捕捉被檢主機(jī)的自檢代碼。通信系統(tǒng)把這個(gè)自檢代碼傳輸?shù)竭h(yuǎn)程計(jì)算機(jī)。分析系統(tǒng)通過(guò)分析自檢代碼的意義,把檢測(cè)的結(jié)果報(bào)告給用戶。該系統(tǒng)能準(zhǔn)確的檢測(cè)出主機(jī)的上電自檢情況,具有準(zhǔn)確、直觀和遠(yuǎn)程可控的特點(diǎn)。系統(tǒng)的開發(fā)有利于提高當(dāng)前計(jì)算機(jī)故障的檢測(cè)效率。關(guān)鍵字:Debug卡 診斷 串口通信 AT89S51英文摘要Remote Computer Malfunction Diagonistic SystemAbstract: In this paper, it introduces the design and inplementation of RCMDS(Remote Computer Malfunction Diagonistic System) RCMDS is consisted of 3 components, including diagonistic module, communication module, and analysis module. The diagonistic module and communication module are integrated in a PCI card, which is designed and layouted by us. It can display the diagonistic result by a soffware-based analysis module, by which PCI card and terminal analysis computer are communicated in a serial way. Diagonistic module sniffers the BOIS code when motherboards power on self-test is performed.Keywords: POST Card PCI Diagonistic serial communication AT89S51目錄摘 要:12英文摘要13目錄141系統(tǒng)功能分析151.1 引言151.1.1 系統(tǒng)開發(fā)目的151.1.2系統(tǒng)適用范圍151-1-3 系統(tǒng)模型151.2 系統(tǒng)功能特點(diǎn)161.2.1 當(dāng)前市場(chǎng)上類似產(chǎn)品POST卡161.2.2系統(tǒng)的功能特點(diǎn)161.2.3 產(chǎn)品性能比較171.2系統(tǒng)的使用前景172 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)182.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)182.2 檢測(cè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)202.2.1 POST(Power on Self Test)上電自檢202.2.2檢測(cè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)202.3通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)242.3.1 單片機(jī)串口242.3.2單片機(jī)發(fā)送程序分析262.2.3 PC接收數(shù)據(jù)代碼282.4分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)302.4.1 分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)302.4.2 軟件運(yùn)行界面323使用說(shuō)明書333-1 使用系統(tǒng)進(jìn)行主板故障檢測(cè)。333-2 添加用戶筆記。333-3保存檢測(cè)結(jié)果343-3 配置串口參數(shù)34結(jié)束語(yǔ)35致謝36參考文獻(xiàn)371系統(tǒng)功能分析1.1 引言計(jì)算機(jī)在開機(jī)檢測(cè)的過(guò)程中如果出現(xiàn)了問(wèn)題,顯示器黑屏,用戶一般是無(wú)法知道計(jì)算機(jī)出現(xiàn)了什么故障的。雖然一般的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都會(huì)通過(guò)聲音表達(dá)出來(lái),但是錯(cuò)誤音的編碼十分復(fù)雜,不同的BIOS表示的意義千差萬(wàn)別。使得主板的診斷維修十分麻煩?,F(xiàn)在針對(duì)計(jì)算機(jī)這種故障的診斷方法一般有經(jīng)驗(yàn)法(憑維修者的經(jīng)驗(yàn)),排除法(添減硬件卡,組成最小系統(tǒng)排除故障),這些方法都是憑借著維修者的經(jīng)驗(yàn),帶有太多的主觀成分。另外一種方法是使用POST卡。但是POST卡只顯示一個(gè)生硬的診斷代碼,維修著需要進(jìn)一步查表才可以大概知道主板的檢測(cè)結(jié)果。針對(duì)主板當(dāng)前維修工序的不方便,我們開展“遠(yuǎn)程主板故障診斷系統(tǒng)”科技創(chuàng)新項(xiàng)目的研究。該系統(tǒng)可以檢測(cè)到主板的故障,并把這些信息用文字等便于用戶接受的方式顯示在遠(yuǎn)程主機(jī)的屏幕上。1.1.1 系統(tǒng)開發(fā)目的本作品核心為主機(jī)故障檢測(cè)卡,為主板故障檢測(cè)提供一個(gè)直觀的診斷手段,能夠在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上使用文字,圖像等直觀地報(bào)告被檢主機(jī)出現(xiàn)的故障信息。提高當(dāng)前主板維修的效率。1.1.2系統(tǒng)適用范圍系統(tǒng)可以提供給主板廠商,計(jì)算機(jī)維修部門,以及大型單位的計(jì)算機(jī)維護(hù)部門。提高這些機(jī)構(gòu)的生產(chǎn)效率,經(jīng)濟(jì)效益是可觀的。1-1-3 系統(tǒng)模型系統(tǒng)只要由終端檢測(cè)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、分析系統(tǒng)三個(gè)子系統(tǒng)組成,其模型如圖1.1.1。檢測(cè)到的結(jié)果將在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)屏幕上顯示。檢測(cè)系統(tǒng)通信系統(tǒng)可視化故障信息分析系統(tǒng)圖1.1.1 遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)故障診斷系統(tǒng)模型1.2 系統(tǒng)功能特點(diǎn)1.2.1 當(dāng)前市場(chǎng)上類似產(chǎn)品POST卡所謂POST卡,又叫Debug卡,就是“開機(jī)自測(cè)卡”(Power On Self Test Card)的縮寫。這種卡的作用主要是在電腦開機(jī)過(guò)程中通過(guò)截取BIOS自檢信息來(lái)反映硬件故障情況。一般POST卡上都有一個(gè)兩位數(shù)的顯示器,或者4-8個(gè)指示燈,把顯示出來(lái)的信號(hào)代碼與說(shuō)明表上的情況相對(duì)照就可以大概確定是什么部件出了什么故障了。下面介紹一些POST卡的功能特點(diǎn)。(1) PIC0054A主板偵錯(cuò)卡測(cè)試PCI和ISA總線速度診斷卡自身故障檢測(cè)ISA和PCI總線穩(wěn)定性測(cè)試功能試用版單步與代碼翻查功能四數(shù)碼管,診斷更準(zhǔn)確 價(jià)格:60.00元資料來(lái)源:/biosdl/biosjg.htm華通 HT LP49C故障提示方式 四位偵錯(cuò)碼 主要插槽類型PCI/(LPT+Usb)價(jià)格:80.00元資料來(lái)源:/C/53314/68163.html1.2.2系統(tǒng)的功能特點(diǎn)(1)直觀的診斷報(bào)告改進(jìn)了傳統(tǒng)的使用故障音或者使用16進(jìn)制代碼顯示診斷結(jié)果的方式,使用文字,圖像的方式直接將診斷的結(jié)果顯示到屏幕上,用戶可以直接由診斷結(jié)果知道被檢主機(jī)出現(xiàn)的故障。(2)遠(yuǎn)程選擇BIOS類型BIOS的類型可以在軟件上簡(jiǎn)單地選擇,免去用戶煩瑣的查表程序。(3)遠(yuǎn)程控制重新檢測(cè)一次上卡,多次檢測(cè)。只要一次插上檢測(cè)卡,便可以在計(jì)算機(jī)前通過(guò)鼠標(biāo)點(diǎn)擊實(shí)現(xiàn)多次的檢測(cè),系統(tǒng)自動(dòng)控制被檢測(cè)主機(jī)重新啟動(dòng)。(4)添加檢測(cè)筆記除了使用系統(tǒng)固定的數(shù)據(jù)庫(kù)提供診斷信息外,用戶在測(cè)試的同時(shí)也可以向系統(tǒng)添加個(gè)人的筆記,這些筆記是用戶經(jīng)驗(yàn)的積累,對(duì)于以后的檢測(cè)工作非常有利。(5)保存檢測(cè)報(bào)告用戶可以保存檢測(cè)結(jié)果,該結(jié)果能顯示出計(jì)算機(jī)上電自檢整個(gè)過(guò)程的信息。1.2.3 產(chǎn)品性能比較系統(tǒng)和POST卡產(chǎn)品的主要性能區(qū)別如表1.2.1:表1.2.1 系統(tǒng)和POST卡產(chǎn)品的性能比較產(chǎn)品價(jià)格顯示方式自動(dòng)重啟附屬功能PIC0054A主板偵錯(cuò)卡6016進(jìn)制代碼和聲音無(wú)測(cè)試PCI和ISA總線速度華通 HT LP49C8016進(jìn)制代碼和聲音無(wú)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)故障檢測(cè)系統(tǒng)約20直觀的文字,圖像遠(yuǎn)程控制重啟保存檢測(cè)結(jié)果、添加筆記1.2系統(tǒng)的使用前景該系統(tǒng)節(jié)約了對(duì)計(jì)算機(jī)維修的硬件消耗,結(jié)合了軟件的處理與顯示使系統(tǒng)可以為維修與生產(chǎn)檢測(cè)人員提供了一個(gè)更好的工作平臺(tái),并能夠在短時(shí)間內(nèi)響應(yīng)客戶的要求去升級(jí)和完善本系統(tǒng)的開發(fā)。因此,該系統(tǒng)可以應(yīng)用于各大主板生產(chǎn)商,作為主板生產(chǎn)檢測(cè)的一個(gè)手段;可以應(yīng)用于各個(gè)計(jì)算機(jī)維修點(diǎn);以及一些單位的維護(hù)部門?,F(xiàn)在市場(chǎng)上的品牌機(jī)和筆記本電腦越來(lái)越受到消費(fèi)者的青睞,但是出于生產(chǎn)廠商的權(quán)益考慮,用戶不能私自拆開機(jī)箱。當(dāng)用戶的電腦出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),生產(chǎn)廠商維修人員要上門對(duì)其進(jìn)行維修。更進(jìn)一步看,如果能把診斷卡集成到主板的生產(chǎn)中,用戶只需把主板的串口連接到另一臺(tái)計(jì)算機(jī)就可以進(jìn)行主機(jī)的診斷。維修人員便能獲知用戶的故障信息,知道是否硬件出現(xiàn)問(wèn)題,再判斷是否上門服務(wù),在上門服務(wù)時(shí)帶上必要的工具和硬件,為計(jì)算機(jī)的維修省去了不少的麻煩。2 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)的核心是一張PCI卡,這張PCI卡檢測(cè)出主板的上電自檢情況,并把這些信息發(fā)送到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上,最后在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上對(duì)這些信息處理,報(bào)告。PCI卡原理圖如圖2.1.3(見下頁(yè))。整張PCI卡用到的元件如表2.1.1所示。表2.1.1 PCI卡用到的元件列表元器件編號(hào)名稱功能P1PCI32BITPCI插腳G1GAL20V8GAL作為整個(gè)電路的譯碼器G2DM74LS273N寄存器用來(lái)保存一個(gè)字節(jié)的錯(cuò)誤信息M1,M2DM74LS48N3-8譯碼器,做為八段顯示譯碼器D1,D2-八段顯示管U1AT 89S 5151單片機(jī)作為通訊模塊的主控器件U2MAX232電平轉(zhuǎn)換J1RS-232串口接口分析上述過(guò)程的數(shù)據(jù)的流動(dòng),系統(tǒng)邏輯上可以分為終端檢測(cè)系統(tǒng),通信系統(tǒng),分析系統(tǒng)三個(gè)子系統(tǒng)。數(shù)據(jù)流圖如下:主板Post_codePost_code串行信號(hào)故障信息用戶終端檢測(cè)系統(tǒng)通信系統(tǒng)分析系統(tǒng)故障信息庫(kù)數(shù)據(jù)信息圖 2.1.1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖接著,我們就三個(gè)子系統(tǒng)分別詳細(xì)的敘述系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)原理和設(shè)計(jì)。圖2.1.2 系統(tǒng)PCI卡原理圖2.2 檢測(cè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)2.2.1 POST(Power on Self Test)上電自檢 檢測(cè)系統(tǒng)基于計(jì)算機(jī)在上電時(shí)對(duì)硬件進(jìn)行的檢測(cè)。計(jì)算機(jī)這個(gè)檢測(cè)過(guò)程為POST(Power on Self Test)上電自檢。主機(jī)電源開關(guān)被打開以后,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開始檢測(cè)電源的質(zhì)量,如果電源可以提供穩(wěn)定的電壓,一個(gè)Power-Good信號(hào)將被送到計(jì)算機(jī)的CPU,接著系統(tǒng)在BIOS的引導(dǎo)下開始短暫的POST(上電自檢)過(guò)程。POST過(guò)程完成系統(tǒng)基本硬件的檢測(cè)和配置,然后將啟動(dòng)權(quán)交給操作系統(tǒng),等待操作系統(tǒng)進(jìn)行初始化。POST過(guò)程保證了計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行。在短短幾秒的時(shí)間內(nèi),POST可以完成對(duì)上百個(gè)硬件的檢測(cè),這些硬件包括存儲(chǔ)器、中斷、擴(kuò)展卡等。這一過(guò)程是逐一進(jìn)行的,BIOS廠商對(duì)每一個(gè)設(shè)備都給出了一個(gè)檢測(cè)代碼(稱為POST-CODE即開機(jī)自我檢測(cè)代碼),在對(duì)某個(gè)設(shè)置進(jìn)行檢測(cè)時(shí),首先將對(duì)應(yīng)的POST-CODE寫入診斷端口(如80H),如果該設(shè)備檢測(cè)通過(guò),BIOS將向該地址傳送另一個(gè)設(shè)備的POST-CODE,并開始對(duì)此設(shè)置進(jìn)行測(cè)試。相反如果某個(gè)設(shè)備測(cè)試沒有通過(guò),則此POST-CODE會(huì)在診斷端口處保留下來(lái),檢測(cè)程序也會(huì)中止,并根據(jù)預(yù)定的報(bào)警聲進(jìn)行報(bào)警,等待用戶處理。2.2.2檢測(cè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)如果我們能把BIOS寫入診斷端口的代碼讀出來(lái),并把他直觀的顯示出來(lái),那么我們就能對(duì)計(jì)算機(jī)的檢測(cè)狀況有一個(gè)清晰的了解,在這里我們通過(guò)主板的PCI總線提取錯(cuò)誤信息。(1)診斷端口的定位由于現(xiàn)在大部分的BIOS都將POST-CODE寫到計(jì)算機(jī)的80H端口,本系統(tǒng)只有針對(duì)80H端口的數(shù)據(jù)捕捉。(2)對(duì)PCI規(guī)范的實(shí)現(xiàn)使用PCI總線就要遵守PCI規(guī)范,PCI寫時(shí)序信息如圖2.2.1所示。圖2.2.1 PCI寫時(shí)序圖根據(jù)這個(gè)時(shí)序,只要我們?cè)贐IOS向診斷端口寫數(shù)據(jù)的時(shí)候同時(shí)把這個(gè)檢測(cè)代碼捕捉出來(lái),就能獲得BIOS寫入端口的內(nèi)容。而這個(gè)捕捉的過(guò)程可以使用譯碼方式實(shí)現(xiàn)。所以,把握這個(gè)時(shí)序成為了關(guān)鍵,由圖可以看出,和我們需要的功能相關(guān)的引腳也不是太多,主要有FRAME#,C/BE3:0,AD8:0,IRDY#,TRDY#。(3)譯碼仔細(xì)分析圖2.2.1 的時(shí)序。PCI總線在寫這一操作過(guò)程中,接口控制信號(hào) FRAME#一直失效;IRDY#(主設(shè)備準(zhǔn)備好信號(hào)),TRDY#(目標(biāo)設(shè)備準(zhǔn)備好信號(hào))兩者同時(shí)有效;總線命令C/BE3:0為“0011”。 準(zhǔn)確把握這些信號(hào)腳為我們的譯碼做好了理論上的準(zhǔn)備。在這里我們選用GAL20V8來(lái)進(jìn)行譯碼,如圖2.2.2所示:GAL對(duì)地址線和控制信號(hào)線譯碼,便可以知道BIOS正在往診斷端口寫數(shù)據(jù),然后等待IRDY#和TRDY#置0信號(hào)的到來(lái),立即產(chǎn)生一個(gè)WRINTE信號(hào),該信號(hào)通知系統(tǒng)開始讀取數(shù)據(jù),這個(gè)數(shù)據(jù)正是我們要的檢測(cè)代碼。圖 2.2.2 GAL20V8引腳使用圖控制GAL工作的源代碼如下:MODULE galTITLE mygaladdr0,addr1,addr2,addr3 pin 2,3,4,5 ; /定義GAL腳的信號(hào)addr4,addr5,addr6,addr7 pin 6,7,8,9;frame pin 10;irdy,trdy pin 15,16;cbe0,cbe1,cbe2,cbe3 pin 11,14,23,22;wrinte pin 21;rst1 pin 18;equationswrinte =addr0 # addr1 # addr2 # addr3 # addr4 # addr5 # addr6 # !addr7 # frame # !irdy # !trdy # !cbe0 # !cbe1 # cbe2 # cbe3; /對(duì)控制信號(hào)的實(shí)現(xiàn)及地址信號(hào)的譯碼rst1=1; /對(duì)寄存器復(fù)位信號(hào)的屏蔽END使用 Lattice 公司isp6_1m1.CPLD軟件進(jìn)行時(shí)序仿真,得到圖2.2.3的仿真圖。WRINTE在IRDY#和TRDY#置0信號(hào)的到來(lái)后10ns產(chǎn)生一個(gè)上升緣信號(hào)。短暫的延時(shí)使得數(shù)據(jù)捕捉更加準(zhǔn)確。圖 2.2.3 GAL時(shí)序仿真(4)存儲(chǔ)在實(shí)際的電路設(shè)計(jì)中我們用到了DM74LS273N-8位寄存器保存檢測(cè)代碼(圖2.5)。寄存器在WRINTE信號(hào)的控制下把正在數(shù)據(jù)線上傳輸?shù)臋z測(cè)代碼迅速讀取并存儲(chǔ)起來(lái)。圖 2.5 寄存器引腳圖到此,我們成功將BIOS的檢測(cè)代碼捕捉。OUT7:0將接到通信系統(tǒng),由通信系統(tǒng)作進(jìn)一步的處理。2.3通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)通信系統(tǒng)核心是AT89S51單片機(jī)。單片機(jī)一旦發(fā)現(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)捕捉到自檢代碼,則把這個(gè)代碼通過(guò)串口通信傳到上位機(jī)?,F(xiàn)在詳細(xì)闡述這個(gè)基于串口的通信系統(tǒng):2.3.1 單片機(jī)串口1、通信協(xié)議串行通信模塊的程序設(shè)計(jì)包括兩方面,一方面是以89S51單片機(jī)為核心的通信程序,另一方面為PC機(jī)的通信程序。在編寫程序之前,制定其雙方通信協(xié)議是十分重要的,否則將無(wú)法保證通信數(shù)據(jù)的可靠性,從而失去通信的意義。通信協(xié)議如下:1)串行通信波特率為9600bps;2)幀格式為一位起始位,八位數(shù)據(jù)位,一位停止位;3)無(wú)奇偶校驗(yàn)位;4)PC機(jī)采用COM1通信。2、連接的方法:表2.3.1 9針串行口的針腳功能針腳功能針腳功能1載波檢測(cè)(DCD)6數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好(DSR)2接受數(shù)據(jù)(RXD)7請(qǐng)求發(fā)送(RTS)3發(fā)出數(shù)據(jù)(TXD)8清除發(fā)送(CTS)4數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好(DTR)9振鈴指示(RI)系統(tǒng)中采用51 單片機(jī)作為下位機(jī), PC機(jī)為上位機(jī),二者通過(guò)RS232串行口接收或上傳數(shù)據(jù)和指令。我們采用了三線制連接串口,也就是說(shuō)和電腦的9針串口只連接其中的3根線:第5腳的GND、第2腳的RXD、第3腳的TXD。接線圖如圖2.8所示。圖2.3.1 RS232電纜連接圖RS232信號(hào)的電平和單片機(jī)串口信號(hào)的電平不一致,必須進(jìn)行二者之間的電平轉(zhuǎn)換。在此使用的集成電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232為RS232CTTL電平轉(zhuǎn)換芯片。它只使用單5V為其工作,配接5個(gè)1F電解電容即可完成RS232電平與TTL電平之間的轉(zhuǎn)換。其原理圖如圖2.9所示。轉(zhuǎn)換完畢的串口信號(hào)TXD、RXD直接和51串行口連接。圖2.3.2 電平匹配原理圖3、串口的發(fā)送51單片機(jī)內(nèi)部含有一個(gè)可編程全雙工串行通信接口,具有UART的全部功能。該接口電路不僅能同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收,也可作為一個(gè)同步移位寄存器使用。發(fā)送過(guò)程:串行口的發(fā)送過(guò)程由指令MOV SBUF,A啟動(dòng),即CPU由一條寫發(fā)送緩沖器的指令把數(shù)據(jù)(字符)寫入串行口的發(fā)送緩沖器SBUF(發(fā))中,再由硬件電路自動(dòng)在字符的始、末加上起始位(低電平)、停止位(高電平)及其它控制位(如奇偶位等),然后在移位脈沖SHIFT的控制下,低位在前,高位在后,從TXD端(方式0除外)一位位地向外發(fā)送。 2.3.2單片機(jī)發(fā)送程序分析1、串口初始化org 0000hajmp mainorg 0030hmain: mov sp,#60h mov scon,#50h;設(shè)置成串口1方式 mov TMOD,#20h;波特率發(fā)生器T1工作在模式2上 mov tl1,#0fdh;預(yù)置初值(按照波特率9600預(yù)置初值) mov th1,#0fdh;預(yù)置初值(按照波特率9600預(yù)置初值) mov pcon,#00h setb tr1;啟動(dòng)定時(shí)器T1 setb ea setb es用到的寄存器解析:SBUF是兩個(gè)在物理上獨(dú)立的接收、發(fā)送緩沖器,可同時(shí)發(fā)送、接收數(shù)據(jù)。兩個(gè)緩沖器只用一個(gè)字節(jié)地址99H,可通過(guò)指令對(duì)SBUF的讀寫來(lái)區(qū)別是對(duì)接收緩沖器的操作還是對(duì)發(fā)送緩沖器的操作。串行口對(duì)外有兩條獨(dú)立的收發(fā)信號(hào)線RXD(P3.0)、TXD(P3.1),因此可以同時(shí)發(fā)送、接收數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)全雙工。串行口控制寄存器SCON它用于定義串行口的工作方式及實(shí)施接收和發(fā)送控制。字節(jié)地址為98H,其各位定義如下表:D7D6D5D4D3D2D1D0SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRISM0、SM1:串行口工作方式選擇位,其定義如表2.3.2定義。其中fosc為晶振頻率表2.3.2 串行口工作方式SM0、SM1工作方式功能描述波特率0 0方式08位移位寄存器Fosc/120 1方式110位UART可變1 0方式211位UARTFosc/64或fosc/321 1方式311位UART可變mov scon,#50h;設(shè)置成串口1方式TMOD設(shè)置定時(shí)器1的工作方式,用來(lái)產(chǎn)生波特率mov TMOD,#20h;波特率發(fā)生器T1工作在模式2上PCON中的SMOD用來(lái)控制波特率加倍。 mov pcon,#00h ;沒有加倍波特率如前所述,在串行通訊中,收發(fā)雙方的數(shù)據(jù)傳送率(波特率)要有一定的約定。在8051串行口的四種工作方式中,方式0和2的波特率是固定的,而方式1和3的波特率是可變的,由定時(shí)器T1的溢出率控制。下表列出了定時(shí)器T1工作于方式2常用波特率及初值。表2.3.3 定時(shí)器T1方式2常用波特率及初值常用波特率Fosc(MHZ)SMODTH1初值1920011.05921FDH960011.05920FDH480011.05920FAH240011.05920F4h120011.05920E8hmov tl1,#0fdh;預(yù)置初值(按照波特率9600預(yù)置初值)mov th1,#0fdh;預(yù)置初值(按照波特率9600預(yù)置初值)初始化完成2、掃描程序mov p0,#0ffh mov a,p0 l1: cjne a,p0,l2 ljmp l1l2 : mov a,p0 mov sbuf,await : jbc ti,l1 sjmp waitend以上程序完成了對(duì)P0的掃描。檢測(cè)系統(tǒng)捕捉到的檢測(cè)代碼由P0口傳入。當(dāng)P0口的據(jù)發(fā)生變化時(shí)就把這變化后的數(shù)值通過(guò)串口發(fā)送出。PC機(jī)作為上位機(jī)對(duì)串口發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收。為了簡(jiǎn)單闡明單片機(jī)的工作原理,可以看單片機(jī)的工作原理圖(流程圖):初始化串口比較P0口數(shù)據(jù)P0口數(shù)據(jù)發(fā)生變化化發(fā)送此數(shù)據(jù)NY圖2.3.3 單片機(jī)工作流程圖2.2.3 PC接收數(shù)據(jù)代碼完成單片機(jī)和PC機(jī)的通信,接受檢測(cè)代碼,還需要PC機(jī)上軟件的協(xié)同工作。PC機(jī)上軟件使用事件接收模式,一直傾聽著數(shù)據(jù)的到來(lái),當(dāng)接收到數(shù)據(jù),則向系統(tǒng)發(fā)送一個(gè)消息,請(qǐng)求處理。軟件傾聽COM口的代碼如下:DWORD WINAPI Listener(LPVOID pare)DWORD dwEvent;/傾聽端口COMSetCommMask(g_hCom,EV_RXCHAR);while(true)WaitCommEvent(g_hCom,&dwEvent,NULL);if(dwEvent=0)/釋放COM句柄,結(jié)束線程.return 0;elseif(dwEvent & EV_RXCHAR)OVERLAPPED osRead;COMSTAT comStat;DWORD haveRead;DWORD readError;memset(&osRead,0,sizeof(osRead);osRead.hEvent=CreateEvent(NULL,FALSE,FALSE,NULL);if (osRead.hEvent=NULL)AfxMessageBox(創(chuàng)建接收事件失??!);continue ;ZeroMemory(&comStat,sizeof(comStat);if (!ClearCommError(g_hCom,&readError,&comStat)PurgeComm(g_hCom,PURGE_RXABORT | PURGE_RXCLEAR);continue;if(ReadFile(g_hCom,&buffer,1,&recLen,&osRead)GetOverlappedResult(g_hCom,&osRead,&haveRead,TRUE);elsecontinue;elsecontinue;/不處理其他事件./發(fā)送接收數(shù)據(jù)的消息給指定的窗口.:PostMessage(wndHandle,MSG_HAVEBYTE,0,0);2.4分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.4.1 分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析系統(tǒng)運(yùn)行在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上,分析通信系統(tǒng)傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù),從而確定BIOS正在被檢主機(jī)上進(jìn)行的檢測(cè)項(xiàng)目。根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù),在數(shù)據(jù)庫(kù)中取出相應(yīng)的信息,顯示在屏幕上。在設(shè)計(jì)的時(shí)候,我們采用面向?qū)ο蟮姆椒ㄔO(shè)計(jì),將相關(guān)的功能集中到一起,這樣的設(shè)計(jì)方便代碼的維護(hù),也增加了代碼的可移植性。下面是分析系統(tǒng)的靜態(tài)類圖。MyComAppMFC框架MyDataApp圖2.4.1 分析系統(tǒng)靜態(tài)類圖整個(gè)設(shè)計(jì)是基于MVC(模型視圖控制器)模式的,其中MyComApp完成對(duì)串口操作的封裝,MyDataApp類實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)操作的封裝。而基本的MFC框架相當(dāng)于一個(gè)控制器和視圖。下面看MyComApp類,該類除了需要完成對(duì)串口的配置和初始化之外,更重要的是接受來(lái)自單片機(jī)的信息。在這個(gè)過(guò)程中,程序是被動(dòng)的接收數(shù)據(jù)的,所以一直在傾聽著串口的狀態(tài)?;跈z測(cè)代碼的傳送會(huì)比較快,這里采用事件驅(qū)動(dòng),異步讀數(shù)據(jù)的方式完成對(duì)窗口的傾聽,一旦接收到數(shù)據(jù)則向控制器發(fā)送收到數(shù)據(jù)的消息。類的成員函數(shù)聲明如下:public:MyComApp(); / protected constructor used by dynamic public:BOOL SetCom(ComConfigPtr configPtr); /設(shè)置串口配置void SetProcessWnd(HWND hwnd); /設(shè)置接受消息的窗口void Write(WORD data); /向串口寫數(shù)據(jù)(一個(gè)字)void ReleaseCom(); /釋放串口void StopListen(); /停止傾聽串口void SetRTS(); /置RTS信號(hào),(利用此信號(hào)實(shí)現(xiàn)重啟)char * read(); /返回接受到的數(shù)據(jù)void StartListen();/傾聽串口,有數(shù)據(jù)來(lái)向處理窗口發(fā)送消息virtual MyComApp();為了使軟件系統(tǒng)更有效的工作,需要考慮下面2個(gè)問(wèn)題:1,單片機(jī)一直在發(fā)送受到的數(shù)據(jù),知道BIOS的檢測(cè)完成,寄存器的數(shù)據(jù)不再改變。但是軟件不知道單片機(jī)是否已經(jīng)發(fā)送了最后的檢測(cè)代碼。2。軟件在打開的時(shí)候不知道BIOS的檢測(cè)是否正在開始,甚至已經(jīng)檢測(cè)完畢,這樣使得軟件和終端的檢測(cè)系統(tǒng)不可以同步。為了解決問(wèn)題1我們?cè)O(shè)置一個(gè)計(jì)時(shí)器,設(shè)置一個(gè)超時(shí)限制,軟件開始傾聽數(shù)據(jù)的同時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器,如果接收到一個(gè)數(shù)據(jù),計(jì)時(shí)器重新計(jì)時(shí);如果計(jì)時(shí)器超時(shí),說(shuō)明在這段時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)不再收到數(shù)據(jù),只要這
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